Новое исследование раскрывает механизмы регенерации сердца у рыбок данио
Рыбки данио обладают редкой способностью восстанавливать и регенерировать своё сердце после повреждений. Новое исследование, проведённое учёными из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Университета Калифорнии в Беркли (UC Berkeley), определило схему генов, контролирующих эту способность, и дало ключ к пониманию того, как человеческое сердце в будущем можно будет восстанавливать после повреждений, например, после сердечного приступа или при врождённых пороках сердца.
Исследование проводилось совместно лабораториями
Исследование проводилось совместно лабораториями Марионн Броннер, профессора биологии Калифорнийского технологического института Эдварда Б. Льюиса и директора Института Бекмана, и лаборатории по изучению развития Меган Мартикс из Университета Калифорнии в Беркли. Статья с описанием исследования была опубликована в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences».
Строение сердца и роль нервных гребневых клеток
Сердце состоит из множества различных типов клеток, таких как мышечные, нервные и клетки кровеносных сосудов. У рыбок данио около 12–15% этих клеток происходят из определённой популяции стволовых клеток, называемых нервными гребневыми клетками.
Лаборатории Броннер и Мартикс изучали нервные гребневые клетки и их важную роль в развитии на многих моделях лабораторных животных, включая рыбок данио и миног. У людей также есть аналогичные нервные гребневые клетки, которые дают начало различным типам клеток почти в каждом органе тела, от клеток лицевого скелета до клеток нервной системы.
Роль нервных гребневых клеток в регенерации сердца
В новом исследовании команда обнаружила, что клетки сердца, происходящие из нервных гребневых клеток, отвечают за организацию процесса регенерации в повреждённых сердцах рыбок данио. Когда эти клетки были удалены в экспериментах, сердца теряли способность к регенерации после повреждений.
Важно отметить, что исследование определило сложную схему генов, активируемых во время регенерации. Эти гены, по мнению исследователей, имеют решающее значение для нормального эмбрионального развития и затем инактивируются в течение взрослой жизни животного, но реактивируются для регенерации тканей.
Далее команда планирует изучить, как эти клетки реактивируют такие программы генов, чтобы ответить на вопрос: какой сигнал запускает активацию этих генов после повреждения? В конечном итоге работа может выявить, можно ли активировать аналогичные гены у человека, если дать тот же сигнал.
Команда Мартикс в настоящее время использует технологию CRISPR — распространённый метод редактирования генов — на клетках человеческого сердца в лабораторных условиях, чтобы определить, можно ли реактивировать эти гены.
Предоставлено Калифорнийским технологическим институтом.